리사 수 AMD CEO(최고경영자)가 대만을 방문해 TSMC⋅페가트론 등 AI 반도체 및 서버 공급망을 점검하고 있다. AMD는 엔비디아를 제외하면, AI 서버에 들어가는 외장형 GPU를 의미 있는 규모로 양산하는 유일한 회사다. 

최근 TSMC의 CoWoS(칩온웨이퍼온서브스트레이트) 패키지 기술이 AI 반도체 양산의 병목으로 작용함에 따라 물량 확보 경쟁이 벌어지고 있다는 점에서 주목된다.

리사 수, 대만 공급망 점검

18일 대만 매체 포커스타이완은 리사 수 AMD CEO가 17일 오후 늦게 대만에 입국해 TSMC⋅페가트론 등을 방문할 계획이라고 보도했다. 

AMD와 TSMC의 협력 관계는 이전부터 돈독했지만, 최근 AI 반도체 수급 불균형이 초래되고 있다는 점에서 수 CEO의 방문이 눈길을 끈다. AMD는 엔비디아를 제외하면 세계에서 유일하게 외장형 GPU를 공급하는 회사다. 

비록 점유율 자체는 엔비디아와 AMD가 8대 2 정도로 열세지만, AMD는 PC용 GPU 시장에서의 점유율을 발판으로 서버 시장까지 도전하고 있다. 

특히 최근 AMD가 발표한 ‘MI 300X’는 엔비디아의 AI 반도체 ‘H100’ 시장을 정면 겨냥한 제품이다. CDNA3 GPU 기반에 24GB HBM3(고대역메모리) 모듈 8개를 탑재해 192GB 메모리를 갖췄다. 메모리 대역폭은 5.2TB/s를 지원한다. 리사 수 CEO는 'MI300X'가 ‘챗GPT’ 등 LLM(대형언어모델)을 위해 설계됐다고 설명한다. 

MI300X는 팹은 TSMC의 5nm(나노미터), 후공정은 CoWoS를 이용해 생산된다. 그리고 이 CoWoS가 전체 AI 반도체 시장의 생산량을 짓누르는 병목이 되고 있다. 따라서 이번 리사 수 CEO의 대만 방문은 TSMC로부터 CoWoS 생산능력을 확약 받거나 추가 확보하기 위한 행보로 읽힌다. 

시장조사업체 세미애널리시스에 따르면 지난 2분기까지 TSMC가 AMD를 위해 할당한 CoWoS 생산능력은 전무하다. 이번 3분기부터 일부 물량이 나갈 것으로 예상된다. 업계는 이 물량이 MI300X 생산에 활용될 것으로 예상한다. 그래도 경쟁사 엔비디아가 확보한 CoWoS 생산능력에는 턱 없이 못미친다. 

TSMC의 CoWoS 생산능력은 기관마다 추청치가 상이하다. 300㎜ 웨이퍼 기준, 월 9000장에서 많게는 2만장까지 보기도 한다. TSMC는 최근 완공한 대만 내 첨단패키지 공장 AP6에 CoWoS 설비를 반입하고 있지만 여전히 업계 수요를 모두 충족하기에는 부족한 것으로 알려졌다. 지난달 대만 디지타임스는 엔비디아가 TSMC와의 협상을 통해 연말까지 CoWoS 생산능력 1만장을 추가로 확약받았다고 보도하기도 했다.  

한 반도체 산업 전문가는 “현재 AI 반도체 및 서버 공급망에서 CoWoS를 제외하면 다른 공정들 생산능력은 비교적 여유가 있다”며 “CoWoS는 줄서서 기다리는 수준”이라고 말했다. 

TSMC는 AP6 투자 외에 미국 앰코테크놀러지에 CoWoS 외주를 주는 한편, ASE의 생산능력도 끌어다 쓰고 있다. TSMC 내에서 CoW까지 끝낸 반제품을 ASE가 받아서 oS하는 방안도 진행되고 있다. 앰코의 CoWoS 생산능력은 월 최대 4000장 정도인 것으로 추정된다. 

또 다른 반도체 산업 전문가는 “대만 생산라인을 보유한 ASE는 CoW와 oS 공정을 나눠 TSMC와 협업하는 게 가능하고 효율적”이라며 “앰코는 인천 송도 공장에서 CoWoS를 일괄 처리하는 것으로 추정된다”고 말했다.